Göz (siklon)

Isabel Kasırgası'nın gözü (Uluslararası Uzay İstasyonu'ndan çekilmiş bir fotoğraf)

Göz, tropikal siklonların merkezinde bulunan hareketsiz hava kütlesine verilen ad. Genellikle 30–65 km çapında bir bölgedir. Gök gürültülü fırtınaların oluşturduğu bir halkayla çevrelenmiştir. Fırtınanın en düşük atmosfer basıncı gözde ölçülmektedir. Siklonun en şiddetli hava koşullarının ve en yüksek rüzgarlarının meydana geldiği, yükselen gök gürültülü fırtınalardan oluşan bir halka olan göz duvarı ile çevrilidir . Siklonun en düşük barometrik basıncı gözde meydana gelir ve fırtınanın dışındaki basınca göre %15'e kadar daha düşük olabilir.

Güçlü tropikal siklonlarda, göz hafif rüzgarlar ve açık gökyüzü ile karakterize edilmekte ve her tarafı yükselen, simetrik bir göz duvarı ile çevrili olmaktadır. Daha zayıf tropikal siklonlarda, göz daha az belirgindir ve uydu görüntülerinde parlak bir şekilde görünen yüksek, kalın bulutlardan oluşan merkezi yoğun bulut örtüsü ile kaplı olabilmektedir. Daha zayıf veya düzensiz fırtınalar ayrıca gözü tamamen çevrelemeyen bir göz duvarı veya şiddetli yağmur içeren bir göz de içerebilmektedir. Bununla birlikte, tüm fırtınalarda, barometre okumasının en düşük olduğu yer gözdür.

Yapı

Tipik bir tropikal siklonun, fırtınanın geometrik merkezinde yaklaşık 30-65 km (20-40 mil) çapında bir gözü vardır. Göz açık veya yer yer alçak bulutlara sahip olabilmekte (açık göz ), alçak ve orta seviye bulutlarla dolu olabilmekte (dolu göz ) veya merkezi yoğun bulut örtüsüyle gizlenmiş olabilmektedir. Bununla birlikte, özellikle merkeze yakın yerlerde çok az rüzgar ve yağmur vardır. Bu, fırtınanın en güçlü rüzgarlarını içeren göz duvarındaki koşullarla tam bir tezat oluşturmaktadır. Tropikal siklonun mekaniği nedeniyle, göz ve doğrudan üzerindeki hava, çevrelerinden daha sıcaktır.

Normalde oldukça simetrik olsalar da, gözler özellikle zayıflayan fırtınalarda uzun ve düzensiz olabilmektedirler. Büyük, düzensiz bir göz, parçalanmış görünen dairesel olmayan bir gözdür ve zayıf veya zayıflayan bir tropikal siklonun göstergesidir. Açık bir göz, dairesel olabilen ancak göz duvarının gözü tamamen çevrelemediği bir gözdür ve bu da zayıflayan, nemden yoksun bir siklonu veya zayıf ama güçlenen bir siklonu göstermektedir. Bu gözlemlerin her ikisi de Dvorak analizi yoluyla tropikal siklonların yoğunluğunu tahmin etmek için kullanılmaktadır . Göz duvarları tipik olarak daireseldir; ancak, üçgenlerden altıgenlere kadar değişen belirgin çokgen şekiller ara sıra ortaya çıkmaktadır.

Tipik olgun fırtınaların gözleri birkaç düzine mil genişliğindeyken, hızla şiddetlenen fırtınalar bazen iğne deliği gözü olarak adlandırılan son derece küçük, açık ve dairesel bir göz geliştirebilmektedir. İğne deliği gözlü fırtınalar şiddette büyük dalgalanmalara eğilimlidir ve tahminciler için zorluklar ve hayal kırıklıkları yaratmaktadır.

Tayfun Winnie, 200 mil (320 km) çapıyla, kayıtlara geçen en büyük göz uzunluğuna sahip tayfun Carmen ile aynı seviyede yer alıyor .

Küçük/minyatür gözler – on deniz milinden (19 km, 12 mil) daha küçük olanlar – genellikle göz duvarı değiştirme döngülerini tetiklemekte ; burada orijinal göz duvarının dışında yeni bir göz duvarı oluşmaya başlamaktadır. Bu, iç gözün on beş ila yüzlerce kilometre (on ila birkaç yüz mil) dışında herhangi bir yerde gerçekleşebilmektedir. Fırtına daha sonra iki eş merkezli göz duvarı veya "göz içinde göz" geliştirmektedir. Çoğu durumda, dış göz duvarı oluşumundan kısa bir süre sonra büzülmeye başlamakta, bu da iç gözü boğamakta ve çok daha büyük ancak daha kararlı bir göz bırakmaktadır. Değiştirme döngüsü meydana geldikçe fırtınaları zayıflatma eğilimindeyken, yeni göz duvarı eski göz duvarı dağıldıktan sonra oldukça hızlı bir şekilde büzülebilmekte ve fırtınanın yeniden güçlenmesine izin verebilmektedir. Bunu başka bir göz duvarı değiştirme döngüsü izleyebilmektedir.

Gözü iğne deliği kadar küçük olan Wilma Kasırgası

Gözlerin büyüklüğü 370 km (230 mil) (Tayfun Carmen) [ 9 ] ile sadece 3,7 km (2,3 mil) (Kasırga Wilma ) arasında değişebilmektedir. [ 10 ] Büyük gözlü fırtınaların çok şiddetli hale gelmesi nadir olsa da, özellikle halkalı kasırgalarda bu durum meydana gelmektedir. Kasırga Isabel, kayıtlı tarihteki en güçlü on birinci Kuzey Atlantik kasırgasıydı ve birkaç gün boyunca 65-80 km (40-50 mil) genişliğinde bir gözü korumuştu.

Oluşum ve Tespit

Tropikal siklonlar, yükselen havadaki nemin yoğunlaşmasıyla açığa çıkan enerjinin sıcak okyanus suları üzerinde pozitif bir geri besleme döngüsü oluşturması sonucu meydana gelir.

Genellikle, fırtınaların gözlerini hava radarı kullanarak kolayca tespit edebiliriz . Ian Kasırgası'nın bu radar görüntüsü , Florida, Fort Myers yakınlarındaki gözünü açıkça göstermektedir.

Tropikal siklonlar tipik olarak tropikal bölgelerdeki büyük, düzensiz hava koşullarından oluşmaktadır. Daha fazla gök gürültülü fırtına oluşup bir araya geldikçe, fırtına ortak bir merkez etrafında dönmeye başlayan yağmur bantları geliştirmektedir. Fırtına güç kazandıkça, gelişmekte olan fırtınanın dönme merkezinden belirli bir mesafede daha güçlü bir konveksiyon halkası oluşmaktadır. Daha güçlü gök gürültülü fırtınalar ve daha yoğun yağmur, daha güçlü yukarı yönlü hava akımlarının olduğu alanları işaret ettiğinden, yüzeydeki barometrik basınç düşmeye başlamakta ve siklonun üst seviyelerinde hava birikmeye başlamaktadır. Bu, üst seviye bir antisiklon veya merkezi yoğun bulut örtüsünün üzerinde yüksek atmosferik basınç alanı oluşmasına neden olmaktadır. Sonuç olarak, bu birikmiş havanın çoğu tropikal siklonun üzerinde antisiklonik olarak dışarı doğru akmaktadır. Oluşan gözün dışında, atmosferin üst seviyelerindeki antisiklon, siklonun merkezine doğru akışı artırarak havayı göz duvarına doğru itmekte ve pozitif bir geri besleme döngüsüne neden olmaktadır.

Ancak, biriken havanın küçük bir kısmı dışarı doğru akmak yerine, fırtınanın merkezine doğru içeri doğru akmaktadır. Bu, hava basıncının daha da artmasına neden olmaktadır; öyle ki, havanın ağırlığı fırtınanın merkezindeki yukarı doğru hava akımlarının gücünü dengelemektedir. Fırtınanın merkezinde hava alçalmaya başlamakta ve çoğunlukla yağmursuz bir alan – yeni oluşan bir göz – meydana gelmektedir.

Bu sürecin birçok yönü gizemini korumaktadır. Bilim insanları, dolaşım merkezinin üzerinde değil de etrafında neden bir konveksiyon halkası oluştuğunu veya üst seviye antisiklonun fırtınanın üzerindeki fazla havanın sadece bir kısmını neden dışarı attığını bilmemektedirler. Gözün tam olarak nasıl oluştuğuna dair birçok teori mevcuttur: Kesin olarak bilinen tek şey, tropikal siklonların yüksek rüzgar hızlarına ulaşması için gözün gerekli olduğudur.

Gözü açık olan fırtınalar için, gözün tespiti bir hava uydusundan alınan resimlere bakmak kadar basittir. Bununla birlikte, gözü dolu olan veya merkezi yoğun bulut örtüsüyle tamamen kaplı olan fırtınalar için başka tespit yöntemleri kullanılmalıdır. Gemilerden ve kasırga avcılarından yapılan gözlemler, fırtınanın merkezinde rüzgar hızındaki düşüşe veya yağış eksikliğine bakarak gözü görsel olarak belirleyebilmektedir. Amerika Birleşik Devletleri, Güney Kore ve birkaç diğer ülkede, NEXRAD Doppler hava radar istasyonlarından oluşan bir ağ, kıyıya yakın gözleri tespit edebilmektedir. Hava uyduları ayrıca atmosferik su buharı ve bulut sıcaklıklarını ölçen ekipmanlar da taşımakta ve bu ekipmanlar, oluşan bir gözü tespit etmek için kullanılabilmektedir. Ek olarak, bilim insanları yakın zamanda, ozon bakımından zengin stratosferden çöken hava nedeniyle gözdeki ozon miktarının göz duvarındaki miktardan çok daha yüksek olduğunu keşfetmişlerdir. Ozona duyarlı aletler, yükselen ve alçalan hava sütunlarını gözlemlemek için kullanılan ölçümler yapmakta ve uydu görüntüleri oluşumunu belirlemeden önce bile bir gözün oluşumuna dair gösterge sağlamaktadır.

Atlantik tropikal siklonlarının yaklaşık %60'ı göz oluşturur. Bir uydu çalışması, fırtına başına ortalama 30 saat boyunca gözlerin tespit edildiğini buldu.

Tehlikeler

NASA'nın DC-8 araştırma uçağı, göz duvarından geçerek gözün içine uçuyor.

Göz, karada fırtınanın en sakin ve sessiz kısmı olmasına rağmen (merkezde rüzgar yok ve genellikle gökyüzü açık), okyanusta muhtemelen en tehlikeli bölgedir. Göz duvarında, rüzgarla sürüklenen dalgaların hepsi aynı yönde ilerlemektedir. Ancak gözün merkezinde, dalgalar her yönden birleşerek düzensiz tepeler oluşturmakta ve bunlar birbirinin üzerine binerek haydut dalgalar haline gelebilmektedir. Kasırga dalgalarının maksimum yüksekliği bilinmemektedir, ancak Kategori 4 kasırga olan Ivan Kasırgası sırasında yapılan ölçümler, göz duvarına yakın dalgaların tepeden çukura 40 m'yi (130 ft) aştığını tahmin etmektedir.

Özellikle kasırgaların nadir görüldüğü bölgelerde sık yapılan bir hata, sakin gözün üzerlerinden geçerken hasarı incelemek için sakinlerin evlerinden çıkmaları ve karşı taraftaki göz duvarındaki şiddetli rüzgarlara hazırlıksız yakalanmalarıdır.